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白發紅眼的二次元美少女真的存在嗎?

[複製鏈接]
010143 發表於 2020-11-18 21:09:00 | 顯示全部樓層 |閱讀模式 打印 上一主題 下一主題 |
原創 bio kiwi biokiwi 收錄于話題#科普13#基因2
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白發紅眼,或者是其他各種顔色的頭發、眼睛似乎已經是各種動漫裏的標准配置了,基本上有很多角色的動漫裏總少不了一個白發紅眼的美少女:
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伊莉雅絲菲爾·冯·爱因兹贝伦 | 圖源:Fate/stay night

或者這樣的:
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華法琳 | 圖源:明日方舟

當然也可以是這樣的:
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可可蘿 | 圖源:公主連結Re:Dive

那麽問題來了,現實中存在這樣的白發紅眼美少女嗎?頭發顔色和眼睛顔色真的可以隨便搭配嗎?其實這個問題科學家們早已有深入的研究。

是什麽決定了眼色和發色?

探究紅眼白發之前,可能更多人還對發色、眼色有很多小疑問,我們就一起探討一下。其實眼睛和頭發的顔色類似于皮膚,都是由于不同的色素沉澱導致的結果,只是可能因爲其中涉及的色素差異,會有些許不同。

眼睛色彩相對簡單,主要就是黑色素沉澱的多少,決定了你眼睛是什麽顔色。眼睛的結構圖相信不少人都有看過,從正面看的話,中間最黑的地方就是瞳孔,而有顔色的一圈則是虹膜,虹膜內的黑色素細胞就決定了眼睛顔色。
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眼睛的正面觀和側面觀結構示意圖 | 圖源:Sturm R A, et al.

細胞中會含有一種叫黑色素體的細胞器。不同的人細胞裏黑色體是不一樣的,進而改變了虹膜的吸收光線的能力,眼睛也會呈現出不一樣的顔色:黑素體少,呈現半透明的虹膜就會因爲丁達爾效應反射出藍色或者綠色的眼睛,而黑色素體較多,虹膜吸光能力也更強,就會呈現出深褐色的眼睛。

所以不同顔色的眼睛可不是因爲歐洲人眼睛裏有藍色或者綠色的色素,只是黑色素的多少決定的。
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不同黑色素體數量對應的眼睛顔色差異 |圖源:Sturm R A, et al.

那這裏怎麽沒有紅眼睛呢?

同樣的道理,紅眼睛也不是因爲眼睛裏有紅色的色素。紅眼或者紫色眼,其實只有在白化病症狀極爲嚴重的病人中才會出現——因爲他們無法合成黑色素,那麽虹膜自然也沒有黑色素,眼睛裏的血管的顔色就會暴露出來,就成了紅眼睛。
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真實的紅眼睛可就沒有二次元那麽吸引人了| 圖源:KarenGrønskov, et al.

白發形成的原因也類似:頭發不能産生色素沉澱,自然也就是白色頭發了。

所以天然的紅眼白發美少女的真相就是——她們極大可能是白化病症狀嚴重的病人。

這樣的病人最難受的地方就是他們會害怕光線,眼睛、皮膚缺乏黑色素的保護,在光線的照射下很容易受到紫外線的傷害,既承受著刺眼的痛苦,甚至産生眼睛疾病,被曬傷也很高。

不過回想起來,動漫裏的紅眼白發角色往往會顯得比較柔弱或者楚楚可憐,或者會是不能被陽光照射的吸血鬼或者魔鬼角色,這一點倒是非常符合現實的設定了。
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這位是個例外

顔色之間是否關聯?

紅眼和白發總是關聯到一起,相信各位會聯想到另一個有趣的問題:眼睛和頭發的顔色是不是會有對應關系?確實,在年輕人群體裏,很少會看到有人天生白發卻有著黑色的眼睛。

而對比亞洲人和歐洲人,不難發現黃皮膚、黑眼睛的我們往往會有黑色的頭發;而白皮膚的歐洲人、藍眼睛的歐洲人往往就會有金色的頭發……等等,按這個規律,他們的頭發顔色難道不應該是灰色的嘛?
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紅色等等發色在白皮膚人群中很常見 | 圖源:哈利波特

但事實上,頭發相對于眼睛又更加複雜了:除了有真黑色素(Eumelanin)調節頭發從白到灰再到黑色變化之外,還有棕黑色素(也就是苯丙氨酸,Pheomelanin)可以讓頭發呈現紅色或者橙色。

因此這兩種色素比例的高低不同,也就會呈現出顔色各異的發色:真黑色素更多,頭發更黑更深;棕黑色素更多,頭發則更紅,而相應減少,還會有金色、淡色、栗色各種各樣的頭發顔色。
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人類多樣的發色 | 圖源:Wikipedia

所以,皮膚、頭發、眼睛顔色的決定因素雖然略有差異,但是從整體上看它們之間必然是相互聯系的,都和黑色素的含量有關。

如果我們深入探究導致黑色素含量差異的原因,還會發現更多有趣的結果——並不是只受到一個基因控制,而是有各種各樣、多個基因一同控制,且這些基因還不僅僅只是控制顔色這麽簡單。

比如其中比較關鍵的MC1R基因,不但是黑色素細胞表面的受體,控制黑色素細胞是産生什麽樣的黑色素,還和疼痛感知相關;另外研究者發現一個叫KITLG的基因,調控它的變化就可以決定金色頭發的産生,而它同時也和體重、脂肪含量的變化有關……

爲什麽要研究這些基因?

明明一眼就能看出眼睛、頭發的顔色,我們知道基因背後的機制會有何作用呢?

就像前文聊到的“紅眼白發”,這類群體在現實生活中全無動漫中的高人氣,只有因基因突變、皮膚慘白導致對紫外線的異常敏感,和患上皮膚癌的高風險。

倘若能夠了解這些表型背後的基因及其原理,我們就可以更好地保護這些患者,幫助他們抵禦包括癌症在內的各種危險。

得益于生命科學和現代醫學的發展,類似的基因編輯療法正逐漸開展臨床前研究和臨床試驗。希望在不遠的將來,這些“紅眼白發美少女”們能夠和正常人一樣在陽光下恢複“人氣”。

參考資料:

Sturm R A, Frudakis T N. Eye colour: portalsinto pigmentation genes and ancestry[J]. TRENDS in Genetics, 2004, 20(8):327-332.

Sturm R A. Molecular genetics of humanpigmentation diversity[J]. Human molecular genetics, 2009, 18(R1): R9-R17.

Guenther C A, Tasic B, Luo L, et al. Amolecular basis for classic blond hair color in Europeans[J]. Nature genetics,2014, 46(7): 748-752.

Yang Z, Shi H, Ma P, et al. Darwinian positiveselection on the pleiotropic effects of KITLG explain skin pigmentation andwinter temperature adaptation in Eurasians[J]. Molecular biology and evolution,2018, 35(9): 2272-2283.

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